Campo de la invención

La presente invención está relacionada con dispositivos de entrada de fluido de control auto limpiantes, aplicables a válvulas para el control de fluidos líquidos o gaseosos, que trabajan con presión diferencial y transferencias de fluido de control para su accionamiento, donde la entrada de fluido principal a la válvula, es perimetral a la salida de fluido principal, que controla el obturador principal ubicado en el centro de la válvula, donde las válvulas pueden ser comandadas de forma directa o indirecta por distintos medios pudiendo tener distintas direcciones de entradas y salidas del fluido principal y distintas ubicaciones de su válvula secundaria de salida de fluido de control.

Estado de la técnica

En el estado de la técnica, existe una gran diversidad de válvulas donde la entrada de fluido principal a la válvula, es perimetral a la salida de fluido principal, que controla el obturador principal de la válvula, que es en el centro de dicha válvula y que incorporan distintos medios de entrada de fluido de control, los que comunican permanentemente la entrada de fluido principal con la cámara de presión de volumen variable, donde estos medios normalmente consisten en uno o más pasajes de reducida sección que permiten el paso de fluido de control desde la entrada de fluido principal a la cámara de presión de la válvula.

Las entradas de fluido de control, en este tipo de válvulas, comunican permanentemente la entrada de fluido principal de la válvula, con la cámara de presión de volumen variable, los dispositivos actuales, en su gran mayoría se basan en pequeñas perforaciones de paso de fluido de control de sección de paso constantes, de un diámetro de paso aproximado de 0,45 milímetros, para las válvulas de pequeño tamaño, con salida del fluido principal de aproximadamente 8 milímetros de diámetro, algunas de estas entradas de fluido de control, cuentan con sistemas de laberinto o pequeños filtros, antes de dicha perforación de paso, colocan filtros en la entrada de la válvula que cubren el total del área de entrada de fluido principal, afectando el caudal de entrada de fluido principal cuando los filtros se saturan, o colocan filtros como elementos adicionales antes de la entrada a la válvula, todas estas soluciones, requieren de una mantención periódica para conservar los filtros y perforaciones de paso limpios, con el propósito de no afectar el caudal principal de la válvula, asegurar el cierre total de ésta y evitar que la válvula se mantenga permanentemente abierta, impidiendo grandes pérdidas de fluido que dependiendo de sus características, pueden significar un alto riesgo y costo asociado, como puede ser el caso de fluidos inflamables, tóxicos, explosivos y otros, a lo anterior, se debe agregar que para que los filtros cumplan su función, las perforaciones de paso de estos, deben ser inferiores a las perforaciones de entrada de fluido de control aguas abajo, lo que acrecienta la saturación de dichos filtros con disminución del caudal principal y eventual obstrucción de las perforaciones de entrada de fluido de control, obligando a hacer mantenciones periódicas de los equipos.

Varios de estos casos se pueden ver descritos en los siguientes documentos de patente: US 4,261 ,545; US 5,487,528; US 5,622,351 ; US 5,213,305; US 4,771 ,985; US 5,967,182; US 6,616,1 19; US 4,261 ,545; US 6,845,960; US 8,632,048; US 6,913,239 y US 8,485,496. En todos los documentos citados, se presenta un problema con la entrada de fluido de control desde la entrada de fluido principal a la cámara de presión de la válvula, donde la entrada de fluido de control es menor que la salida de fluido de control. Lo anterior es debido a que dichas entradas de fluido de control se disponen en zonas donde no hay movimiento relativo entre sus componentes y por ser de tamaño muy reducido se obstruyen con gran facilidad, obligando en algunos casos a soluciones complejas que no resuelven el problema, o soluciones que significan un alto costo para el usuario, por mantenciones o tener que detener procesos productivos para limpieza de dichas perforaciones de entrada de fluido de control o limpieza de filtros colocados aguas arriba de dichas entradas de fluido de control. A modo de ejemplo las válvulas solenoides de máquinas lavadoras domésticas de ropa, requieren una limpieza periódica de los filtros usados en la entrada principal de las aguas, para permitir un trabajo normal del equipo, en algunos casos el costo de mantención de dichos filtros, puede llegar a superar el 30% del valor de la lavadora o más, en su período de vida útil. En el estado de la técnica, existe otro tipo de válvulas donde la entrada de fluido principal a la válvula es por el centro de la válvula y la salida de fluido principal que controla el obturador principal de la válvula es perimetral a dicha válvula y donde el o los pasajes de entrada de fluido de control, desde la entrada de fluido principal a la cámara de presión de volumen variable son auto limpiantes y se ubican en el eje de simetría del obturador principal, dentro de este tipo de válvulas, se pueden citar los siguientes documentos de patente US 6,263,901 ; US 4,135,696; US 4,105,186. En los documentos citados, si bien el o los pasajes de entrada de fluido de control que comunican permanentemente la entrada de fluido de principal con la cámara de presión, son auto limpiantes por estar sometidas a movimientos relativos entre sus componentes, la ubicación del dispositivo auto limpiante aparte de ser complejo y estar ubicado en el obturador principal, dificulta otras interesantes realizaciones como es el caso de válvulas con entrada de fluido de control auto limpiantes reguladoras de caudal.

Sumario de la invención

La presente invención, presenta una solución integral simple, segura, de bajo costo y eficiente, para resolver estos problemas, aplicable a todo tipo de válvulas para fluidos líquidos o gaseosos, como la descrita inicialmente, incluyendo las de las patentes de invención anteriormente citadas, que cuentan con una válvula principal que trabaja con presión diferencial, con transferencias de fluido de control, donde la entrada de fluido principal a la válvula, es perimetral a la salida de fluido principal, que controla el obturador principal ubicado en el centro de la válvula, estando comunicada permanentemente la entrada de fluido principal con la cámara de presión de volumen variable, por a la disposición de una o más entradas permanentes de fluido de control y salida de fluido de control, desde la cámara de presión controlado por una válvula secundaria, ubicada en la cámara de presión de volumen variable, descargando el fluido de control aguas abajo de la salida de fluido principal atravesando el dispositivo de cierre principal de la válvula primaria, la válvula secundaria, es comandada desde el exterior por un vástago axial que sale sellado al exterior, en este caso la válvula principal puede ser reguladora de caudal, otras alternativas son que la válvula secundaria se encuentra ubicada en la cámara de presión descargando el fluido de control desde la cámara de presión por un ducto interior o exterior aguas abajo de la válvula principal, o que la válvula secundaria se encuentra ubicada en la cámara de presión descargando la salida de fluido de control al exterior libre, en estos tres últimos casos las válvulas principales trabajan abierto cerrado (on/off) y los pistones del obturador principal son compactos (sin perforación de salida de fluido de control), en el caso de válvulas secundarias ubicadas en el obturador principal, estas pueden ser comandadas con medios directos o indirectos en el extremo inferior o superior como por solenoides vástagos u otros que se indican más adelante y en dibujos adjuntos.

Dichas válvulas secundarias que comandan a la válvula principal, pueden estar actuadas de forma directa o indirecta por distintos medios (los que se indican en el párrafo siguiente), las entradas y salidas del fluido principal pueden tener distintas direcciones según el diseño.

La invención es aplicable a válvulas reguladoras de caudal (US 7, 121 ,522) o válvulas abierto cerrado (on/off), válvulas permanentemente cerradas o permanentemente abiertas, dependiendo de la ubicación de un resorte u otros medios de restitución, o medios que permiten mantener al obturador principal de la válvula, normalmente cerrado, en estado intermedio o normalmente abierto, como puede ser el caso de válvulas actuadas con vástagos de movimiento axial, vástagos con movimiento rotatorio y desplazamiento axial, levas, vástagos con movimiento angular y desplazamiento axial, vástagos de movimiento angular con flotador y desplazamiento axial, vástagos accionados manualmente, neumáticamente, hidráulicamente, con cables de control, dispositivos de expansión, contracción, solenoides, solenoides controladas por rayos infrarrojo, ultrasonido, impacto, motores, servomotores, alambres musculares y otros. Con la nueva invención, se eliminan o minimizan las mantenciones por limpieza de filtros o perforaciones requeridas para las entradas de fluido de control, dada la flexibilidad de operación que otorga la innovación, las válvulas pueden ser usadas como válvulas de control para operar distintos sistemas.

La invención permite el desarrollo de válvulas más simples, más eficientes, de menor costo de producción, de menor tamaño, con menor cantidad de piezas, de fácil armado, baja mantención, baja energía de operación requerida para operarla, larga vida útil y amigables con el medio ambiente, otro aspecto destacable de la invención, consiste en que la mantención de la válvula (en la mayoría de los casos), se puede hacer sin desmontar la válvula de la línea de fluido en que se encuentra instalada. La presente invención provee de dispositivos de entrada de fluido de control, consistentes en pasajes que son auto limpiantes y capaces de controlar la velocidad del obturador principal de la válvula; dichos dispositivos son en forma de surcos, o en forma de resaltes que generan pasajes perimetrales de fluido de control, pudiendo tener en ambos casos, cualquier forma de de dichos pasajes en un corte transversal, dichos pasajes comunican permanentemente la entrada de fluido principal con la cámara de presión de volumen variable de la válvula, en sus distintas posiciones de control de fluido, aplicables a válvulas para el control de fluidos líquidos o gaseosos, que trabajan con presión diferencial y transferencias de fluido de control para su accionamiento, donde la entrada de fluido principal a la válvula, es perimetral a la salida de fluido principal, que controla el obturador principal de la válvula, que es en el centro de dicha válvula y donde las válvulas pueden ser comandadas de forma directa o indirecta por distintos medios, pudiendo tener distintas direcciones de entrada y salida del fluido principal y donde los caudales de salida de fluido de control son superiores a los caudales de entrada de fluido de control.

Los dispositivos de entrada de fluido de control, pueden estar generados por pasajes axiales de fluido de control bajo relieve tipo surco, o comunicaciones axiales sobre relieve tipo resaltes, que generan una o más pasadas perimetrales de entrada de fluido de control, que comunican permanentemente la entrada de fluido principal con la cámara de presión de volumen variable, a través de uno o más surcos o resaltes que generan entradas de fluido de control permanente, de caudal fijo o variable en su recorrido, ubicados en la zona de obturación parcial de superficies en movimiento que se generan entre el obturador principal y la cavidad en que este se desplaza, o que se generan entre el obturador principal y un vástago axial fijo o flotante al cuerpo de la válvula que atraviesa axialmente a dicho obturador principal y pistón sobre el que se encuentra montado, sobre el que se desplaza axialmente, en su carrera de válvula totalmente cerrada a válvula totalmente abierta. Estos dispositivos de entrada de fluido de control son aplicables a válvulas para fluidos líquidos o gaseosos que trabajan con presión diferencial y transferencias de fluido de control, donde la entrada de fluido principal a la válvula, es perimetral a la salida de fluido principal, que controla el obturador principal de la válvula, que es en el centro de dicha válvula.

Los dispositivos de entrada de fluido de control se puedan combinar entre ellos y se pueden complementar entre ellos de forma segmentada, como también pueden ser aplicados a válvulas permanentemente cerradas con abertura y cierre regulado o abertura instantánea, válvulas permanentemente abiertas, con cierre y abertura regulado o cierre instantáneo. La presente invención permite también controlar las velocidades del obturador principal, gracias a los dispositivos de entrada de fluido de control que son de sección variable, con el propósito de silenciar su funcionamiento y controlar los golpes de ariete. En la presente invención, los dispositivos de entrada de fluido de control pueden ser aplicados a válvulas en que su obturador principal se encuentra asociado a un pistón con sellos, un pistón con diafragma o un pistón con fuelle.

Breve descripción de las figuras

Los dibujos que se adjuntan proporcionan una mayor comprensión de la invención, constituyen parte de esta descripción, muestran ejecuciones preferidas de esta invención y algunos ejemplos de sus múltiples aplicaciones.

La Fig. 1 muestra una vista esquemática en elevación en corte de una primera realización del invento, aplicado a una válvula, la que se muestra cerrada, el círculo segmentado es una referencia para aclarar las diferentes realizaciones; La Fig. 2 muestra una vista esquemática en elevación en corte de una primera realización del invento, aplicado a una válvula, la que se muestra abierta; el círculo segmentado es una referencia para aclarar las diferentes realizaciones;

La Fig. 3 muestra una vista ampliada en corte transversal de parte de la válvula, según una primera realización de la invención, donde los dispositivos de entrada de fluido de control son uno o más surcos tallados en la cavidad cilindrica sobre la que se desplaza en condición de obturación parcial un sello con labio fijo al pistón.

La Fig. 4 muestra una vista ampliada en corte transversal de parte de la válvula, según una segunda realización de la invención, donde los dispositivos de entrada de fluido de control son uno o más surcos tallados en la cavidad cilindrica sobre la que se desplaza en condición de obturación parcial un sello con o ring fijo al pistón.

La Fig. 5 muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre los sellos y la cavidad cilindrica, sin hacer contacto, donde se aprecia un dispositivo de entrada de fluido de control de acuerdo a las realizaciones primera y segunda. La Fig. 6 muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre los sellos y la cavidad cilindrica, haciendo contacto, donde se aprecia un dispositivo de entrada de fluido de control de acuerdo a las realizaciones primera y segunda. La Fig. 7 corresponde a distintos tipos de surcos que pueden ir tallados en la cavidad cilindrica vistos de frente y con dirección axial y axial angular.

La Fig. 8 muestra una vista ampliada en corte transversal de parte de la válvula, según una tercera realización de la invención, donde los dispositivos de entrada de fluido de control son uno o más resaltes tallados en la cavidad cilindrica, sobre la que se desplaza en condición de obturación parcial un sello con labio fijo al pistón.

La Fig. 9 muestra una vista ampliada en corte transversal de parte de la válvula, según una cuarta realización de la invención, donde los dispositivos de entrada de fluido de control son uno o más resaltes tallados en la cavidad cilindrica, sobre la que se desplaza en condición de obturación parcial un sello con o ring fijo al pistón. La Fig. 10 muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre los sellos y la cavidad cilindrica, sin hacer contacto, donde se aprecia un dispositivo de entrada de fluido de control de acuerdo a las realizaciones tercera y cuarta.

La Fig. 1 1 muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre los sellos y la cavidad cilindrica, haciendo contacto, donde se aprecia un dispositivo de entrada de fluido de control de acuerdo a las realizaciones tercera y cuarta.

La Fig. 12 corresponde a distintos tipos de resaltes que pueden ir tallados en la cavidad cilindrica vistos de frente, vista de abajo y perfil izquierdo, con dirección axial. La Fig. 13 muestra una vista ampliada en corte transversal de parte de la válvula, según una quinta realización de la invención, donde los dispositivos de entrada de fluido de control son uno o más surcos tallados en la zona de contacto del sello con labio, con la cavidad cilindrica lisa sobre la que se desplaza en condición de obturación parcial. La Fig. 14 muestra una vista ampliada en corte transversal de parte de la válvula, según una sexta realización de la invención, donde los dispositivos de entrada de fluido de control son uno o más surcos tallados en la zona de contacto del sello con o ring con la cavidad cilindrica lisa sobre la que se desplaza en condición de obturación parcial.

La Fig. 15 muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre los sellos y la cavidad cilindrica lisa, sin hacer contacto, donde se aprecia un dispositivo de entrada de fluido de control de acuerdo a las realizaciones quinta y sexta. La Fig. 16 muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre los sellos y la cavidad cilindrica lisa, haciendo contacto, donde se aprecia un dispositivo de entrada de fluido de control de acuerdo a las realizaciones quinta y sexta.

La Fig. 17 muestra una vista ampliada en corte transversal de parte de la válvula, según una séptima realización de la invención, donde los dispositivos de entrada de fluido de control son uno o más resaltes tallados en la zona de contacto del sello con labio con la cavidad cilindrica lisa sobre la que se desplaza en condición de obturación parcial.

La Fig. 18 muestra una vista ampliada en corte transversal de parte de la válvula, según una octava realización de la invención, donde los dispositivos de entrada de fluido de control son uno o más resaltes tallados en la zona de contacto del sello con o ring, con la cavidad cilindrica lisasobre la que se desplaza en condición de obturación parcial.

La Fig. 19 muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre los sellos y la cavidad cilindrica lisa, sin hacer contacto, donde se aprecia un dispositivo de entrada de fluido de control de acuerdo a las realizaciones séptima y octava.

La Fig. 20 muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre los sellos y la cavidad cilindrica lisa, haciendo contacto, donde se aprecia un dispositivo de entrada de fluido de control de acuerdo a las realizaciones séptima y octava. La Fig. 21 muestra una vista ampliada en corte transversal de parte de la válvula, según una novena realización de la invención, donde los dispositivos de entrada de fluido de control son uno o más surcos tallados en el pistón cilindrico que se desplazan enfrentado en condición de obturación parcial al sello con labio que está inserto en la cavidad cilindrica.

La Fig. 22 muestra una vista ampliada en corte transversal de parte de la válvula, según una décima realización de la invención, donde los dispositivos de entrada de fluido de control son uno o más surcos tallados en el pistón cilindrico que se desplazan enfrentado en condición de obturación parcial al sello con o ring que está inserto en la cavidad cilindrica.

La Fig. 23 muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre los sellos de la cavidad cilindrica y el pistón, sin hacer contacto, donde se aprecia un dispositivo de entrada de fluido de control de acuerdo a las realizaciones novena y décima. La Fig. 24 muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre los sellos de la cavidad cilindrica y el pistón, haciendo contacto, donde se aprecia un dispositivo de entrada de fluido de control de acuerdo a las realizaciones novena y décima.

La Fig. 25 corresponde a distintos tipos de surcos que pueden ir tallados en el pistón cilindrico, vistos de frente y con dirección axial y axial angular.

La Fig. 26 muestra una vista ampliada en corte transversal de parte de la válvula, según una décimo primera realización de la invención, donde los dispositivos de entrada de fluido de control son uno o más resaltes tallados en el pistón cilindrico que se desplazan enfrentado en condición de obturación parcial al sello con labio que está inserto en la cavidad cilindrica.

La Fig. 27 muestra una vista ampliada en corte transversal de parte de la válvula, según una décimo segunda realización de la invención, donde los dispositivos de entrada de fluido de control son uno o más resaltes tallados en el pistón cilindrico que se desplazan enfrentado en condición de obturación parcial al sello con o ring que está inserto en la cavidad cilindrica. La Fig. 28 muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre los sellos de la cavidad cilindrica y el pistón, sin hacer contacto, donde se aprecia un dispositivo de entrada de fluido de control de acuerdo a las realizaciones décimo primera y décimo segunda. La Fig. 29 muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre los sellos de la cavidad cilindrica y el pistón, haciendo contacto, donde se aprecia un dispositivo de entrada de fluido de control de acuerdo a las realizaciones décimo primera y décimo segunda.

La Fig. 30 corresponde a distintos tipos de resaltes que pueden ir tallados en el pistón, vistos de frente, vista de arriba y perfil izquierdo, con dirección axial.

La Fig. 31 muestra una vista ampliada en corte transversal de parte de la válvula, según una décimo tercera realización de la invención, donde los dispositivos de entrada de fluido de control son uno o más surcos tallados en la zona de contacto del sello con labio que está inserto en la cavidad cilindrica, enfrentando en condición de obturación parcial al pistón cilindrico liso que se desplaza sobre él.

La Fig. 32 muestra una vista ampliada en corte transversal de parte de la válvula, según una décimo cuarta realización de la invención, donde los dispositivos de entrada de fluido de control son uno o más surcos tallados en la zona de contacto del sello con o ring que está inserto en la cavidad cilindrica, enfrentando en condición de obturación parcial al pistón cilindrico liso que se desplaza sobre él.

La Fig. 33 muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de'la zona de contacto entre los sellos de la cavidad cilindrica y el pistón cilindrico liso, sin hacer contacto, donde se aprecia un dispositivo de entrada de fluido de control de acuerdo a las realizaciones décimo tercera y décimo cuarta. La Fig. 34 muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre los sellos de la cavidad cilindrica y el pistón cilindrico liso, haciendo contacto, donde se aprecia un dispositivo de entrada de fluido de control de acuerdo a las realizaciones décimo tercera y décimo cuarta.

La Fig. 35 muestra una vista ampliada en corte transversal de parte de la válvula, según una décimo quinta realización de la invención, donde los dispositivos de entrada de fluido de control son uno o más resaltes tallados en la zona de contacto del sello con labio que está inserto en la cavidad cilindrica, enfrentando en condición de obturación parcial al pistón cilindrico liso que se desplaza sobre él.

La Fig. 36 muestra una vista ampliada en corte transversal de parte de la válvula, según una décimo sexta realización de la invención, donde los dispositivos de entrada de fluido de control son uno o más resaltes tallados en la zona de contacto del sello con o ring que está inserto en la cavidad cilindrica, enfrentando en condición de obturación parcial al pistón cilindrico liso que se desplaza sobre él

La Fig. 37 muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre los sellos de la cavidad cilindrica y el pistón cilindrico liso, sin hacer contacto, donde se aprecia un dispositivo de entrada de fluido de control de acuerdo a las realizaciones décimo quinta y décimo sexta.

La Fig. 38 muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre los sellos de la cavidad cilindrica y el pistón cilindrico liso, haciendo contacto, donde se aprecia un dispositivo de entrada de fluido de control de acuerdo a las realizaciones décimo quinta y décimo sexta.

La Fig. 39 muestra una vista esquemática en elevación en corte de una décimo séptima realización del invento, aplicado a una válvula similar a la de la primera realización, donde el dispositivo de entrada de fluido de control consiste en un vástago con uno o más surcos que comunican permanentemente la entrada de fluido principal con la cámara de presión de volumen variable, atravesando el pistón lateralmente en un eje paralelo a éste.

La Fig. 40 muestra una vista en detalle de la décimo séptima realización, donde se ve el vástago rodeado de sello elastomérico con labio dirigido hacia la zona de mayor presión que es la entrada de fluido principal y unas guías para controlar los movimientos axiales de dicho vástago.

La Fig. 41 muestra una vista en detalle del vástago de la realización décimo séptima con surcos rectos de sección constante.

La Fig. 42 muestra una vista en detalle del vástago de la realización décimo séptima con surcos rectos de sección variable. La Fig. 43 muestra una vista en detalle del vástago de la realización décimo séptima con surcos axial angulares.

La Fig. 44 muestra una vista ampliada en corte transversal de la realización décimo séptima, aplicada a un pistón con diafragma. La Fig. 45 muestra una vista ampliada en corte transversal de la realización décimo séptima, aplicada a un pistón con o-ring.

La Fig. 46 muestra una vista esquemática en elevación en corte de una décimo octava realización del invento, aplicado a una válvula similar a la de la primera realización, en este caso la válvula secundaria, descarga el fluido de control desde la cámara de presión aguas abajo por el interior de la válvula principal, en este caso, el pistón del obturador principal es compacto (sin perforación de salida de fluido de control).

La Fig. 47 muestra una vista esquemática de parte de la elevación en corte de una décimo novena realización del invento, aplicado a una válvula similar a la de la primera realización, en este caso la válvula secundaria se ubica en el exterior de la válvula principal, descargando el fluido de control desde la cámara de presión aguas abajo de la válvula principal, por un ducto que descarga el fluido de control aguas abajo de la válvula principal, en este caso, el pistón del obturador principal es compacto (sin perforación de salida de fluido de control). La Fig. 48 muestra una vista esquemática de parte de la elevación en corte de una veinteava realización del invento, aplicado a una válvula similar a la de la primera realización, en este caso la válvula secundaria se ubica en el exterior de la válvula principal, descargando el fluido de control desde la cámara de presión al exterior de la válvula principal, en este caso, el pistón del obturador principal es compacto (sin perforación de salida de fluido de control).

Descripción detallada de la invención

La presente invención se refiere a dispositivos de entrada de fluido de control consistentes en pasajes que son auto limpiantes y capaces de controlar la velocidad del obturador principal de la válvula. Consistentes en surcos o resaltes, practicados en la zona de contacto de obturación parcial de sellos elastoméricos o en las superficies recíprocas en que se desplazan dichos sellos, comunicando permanentemente la entrada de fluido principal con la cámara de presión de volumen variable de la válvula, a través de dichos pasajes, en posiciones extremas de válvula principal totalmente cerrada "A" a válvula principal totalmente abierta "B".

Las Figs. 1 y 2 muestran una válvula principal (1) que es una válvula que trabaja con presión diferencial y con transferencias de fluido de control, tiene una entrada de fluido principal (100) y una salida de fluido principal (101 ). La entrada de fluido principal (100), está dotada de un asiento de obturador principal (107) sobre el que ajusta un obturador principal (102) elastomérico con sello con labio (104), que se encuentra fijo a un pistón (106) que presenta un asiento (108) de válvula secundaria (146). Un vástago de comando (136) que atraviesa en el eje central de simetría al pistón

(106) en condición flotante, susceptible de desplazarse en dirección perpendicular al plano de obturación, lo que se definirá como "dirección axial".

El vástago de comando (136), dispone de sello de obturación (137) entre éste y el cuerpo de la válvula (1 ), que independizan el interior de la válvula del exterior, permitiendo el accionamiento del vástago de comando (136) desde el exterior; un obturador secundario (103) en el extremo superior de dicho vástago de comando (136), una fuerza de restitución aportada en este caso por un resorte de restitución (138), el que restituye la posición de cierre permanente de la válvula principal (1).

Una cavidad preferentemente cilindrica (110) dentro de la cual se desplaza axialmente el pistón (106) en condición de obturación parcial entre la entrada de fluido principal (100) y la cámara de presión (109), con sello con labio (104), donde el labio se encuentra dirigido hacia la zona de mayor presión que es la entrada de fluido principal a la cavidad cilindrica ( 10) y donde la zona de obturación del obturador principal (102) con sello de con labio (104) tiene un recorrido "A"-"B" en la cavidad cilindrica ( 10) de válvula totalmente cerrada "A" a válvula totalmente abierta "B".

Tal como se puede ver en las figuras 1 a 12, los dispositivos de entrada de fluido de control consisten en uno o más surcos (1 3) o resaltes (114) de entrada de fluido de control permanente, tallados axialmente o axialmente angulares en la cavidad cilindrica (110) o tal como mejor se aprecia en las figuras 13 a 20, los surcos (115) o resaltes (116) pueden estar tallados en los sellos con labio (104) o con o-ring (105). En otras realizaciones, tal como aquellas mostradas en las figuras 21 a 38, es posible ver que dichos dispositivos de entrada de fluido de control son surcos (119, 121) o resaltes (120, 122) pero están practicados en la zona cilindrica del pistón o en la zona de contacto parcial de los sellos con el pistón, los que se describirán en detalle más adelante.

Los dispositivos de entrada de fluido de control pueden ser de sección constante o de sección variable, permitiendo comunicar permanentemente la entrada de fluido principal con la cámara de presión de volumen variable en una extensión que excede el recorrido "A"-"B" en ambos sentidos de válvula principal totalmente cerrada "A" a válvula totalmente abierta "B".

Siguiendo con las modalidades que se muestran en las figuras desde la 1 a la 20 y que se describirán en detalle más adelante, es posible ver que los surcos (113), (115) o resaltes (114), (116) comunican permanentemente la entrada de fluido principal (100) con la cámara de presión (109) de volumen variable, la que está ubicada sobre el pistón (106), con un caudal total de entrada de fluido de control inferior al caudal de salida de fluido de control, comandado por una válvula secundaria (146) que permite el paso de fluido desde la cámara de presión (109) a través de una entrada (1 1) y una salida (1 12) de fluido de control aguas abajo.

Un tope de arrastre inferior (139) fijo al vástago de comando (136) permite abrir el obturador secundario (103) y luego operar el obturador principal (102) de la válvula en el caso de bajas presiones del fluido principal operado, logrando vencer las fuerzas de roce del obturador principal (102) que se opone al movimiento del pistón (106), permitiendo operar la válvula principal a partir de presión manométrica cero del fluido operado.

El o los dispositivos de entrada de fluido de control, sean surcos (1 13), (1 15) o resaltes (114), (116) de entrada de fluido de control tallados en la cavidad cilindrica (1 10) o en la zona de obturación parcial de los sellos con labio (104) u o-ring (105) son elementos dinámicos auto-limpiantes expuestos a movimiento entre sus componentes que impiden la obstrucción de la válvula en la zona de los mismos dispositivos de entrada de fluido de control, adicionalmente al tener el caudal máximo requerido de entrada de fluido de control, dividido en una mayor cantidad de elementos que transfieren el caudal requerido, se minimizan las posibilidades de obstrucción de dichos elementos. En la operación de la válvula principal (1 ) actúan fuerzas de cierre negativas que son aportadas por un resorte de restitución (138) y fuerzas de cierre negativas que son aportadas por la presión de entrada del fluido operado, que actúa sobre la cara superior del área obturada por el pistón (106) y sello, como también una fuerza de abertura positiva de la válvula principal (1 ) que actúa sobre la cara inferior del pistón (106) y sello expuesta a la presión de entrada de fluido principal (100).

Cuando la fuerza de cierre aportada por la presión residual que actúa sobre la cara superior del pistón (106) y sello, (teniendo la válvula secundaria (146) con descarga máxima), es igual o inferior a la fuerza de abertura positiva que actúa en la cara inferior del pistón (106) y sello expuesta a la presión de entrada de fluido principal (100), el pistón (106) no se desplaza en condición de abertura, en esta situación el tope de arrastre inferior (139) fijo al vástago de comando (136) permite abrir la válvula secundaria (146) y a continuación, liberada la fuerza negativa de cierre, por arrastre abrir el obturador principal (102) de la válvula principal (1 ) a partir de presión manométrica cero.

Cuando la fuerza de abertura positiva es superior a la fuerza de cierre negativa generada sobre la cara superior del pistón (106) y obturador principal (102), (teniendo la válvula secundaria (146) totalmente abierta), la válvula principal (1) trabaja normalmente regulando caudales abriendo o cerrando, obteniéndose mayores fuerzas de cierre para mayores presiones cuando la válvula secundaria (146) es cerrada.

En posiciones intermedias de regulación de caudal la válvula secundaria (146) trabaja en un proceso de retroalimentacíón controlando la presión interna de la cámara de presión (109) estabilizando la operación del sistema.

Si bien los dispositivos de entrada de fluido de control permanente cumplen perfectamente su función, el o los surcos de entrada de fluido de control de sección transversal variable permiten disminuir la energía de operación requerida para actuar la válvula y controlar las velocidades del pistón (106) a lo largo de su carrera "A"-"B", lo anterior permite controlar por ejemplo, el golpe de ariete y velocidad de abertura o cierre de la válvula (1) de las diferentes realizaciones del invento. La Fig. 3 muestra una vista ampliada en corte longitudinal de parte de la válvula

(1), donde es posible ver la primera realización del invento; en ella se muestra la cámara de presión (109)de volumen variable ubicada por sobre el pistón (106), mientras que la cavidad cilindrica (1 10) presenta al menos un surco (1 13) tallado, enfrentado al sello con labio (104) solidario en este caso al obturador principal (102) que está en contacto de obturación parcial y montado en el pistón (106), donde dichos surcos (1 13) mantienen una comunicación permanente entre la entrada de fluido principal (100) y la cámara de presión (109) de volumen variable.

La Fig. 4 muestra una vista ampliada en corte longitudinal de una segunda realización del invento, en ella se muestra la cámara de presión (109)de volumen variable ubicada por sobre el pistón (106), el que presenta un sello con o-ring (105) en contacto de obturación parcial contra la cavidad cilindrica (1 10); donde dicha cavidad cilindrica (1 10) presenta al menos un surco (1 13) de entrada de fluido de control que mantiene una comunicación permanente entre la entrada de fluido principal (100) y la cámara de presión (109) de volumen variable, en este caso el obturador principal (102) es independiente del sello.

El funcionamiento y operación de esta segunda realización del invento, es el mismo que el descrito para la primera realización, con la diferencia de que el obturador principal (102) es reemplazado por un sello con o-ring (105).

En la Fig. 5 se muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la primera y segunda realizaciones de la invención, específicamente de la zona de contacto entre un surco (1 13) tallado en la cavidad cilindrica (1 10)con el sello con labio (104) o con el sello con o-ring (105) que la enfrenta, sin estar en contacto de obturación.

En la Fig. 6 se muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la primera y segunda realizaciones de la invención, específicamente de la zona de contacto entre un surco (1 13) tallado en la cavidad cilindrica (1 10)con el sello con labio (104) o con el sello con o-ring (105) que la enfrenta, en contacto de obturación parcial.

La Fig. 7 muestra una vista ampliada frontal y en detalle, donde se muestran seis tipos diferentes de surcos (1 13) que pueden ser utilizados en algunas realizaciones de la invención, donde los tres primeros (FIGS. 7a, 7b, 7c) se disponen en dirección axial en la cavidad cilindrica y los segundos (FIGS. 7d, 7e, 7f) en dirección axial angular, donde un primer tipo es de sección transversal constante (FIGS. 7a y 7d)y los otros son de sección transversal variable (FIGS. 7b, 7c, 7e, 7f). Tal como se puede derivar de lo antes descrito, en estas dos realizaciones del invento los dispositivos de entrada de fluido de control se refieren a uno o más surcos axiales o axialmente angulares tallados a lo alto de la cavidad cilindrica (110) de la válvula, los que pueden ser de sección constante o variable, donde dichos dispositivos en forma de surcos (1 13) permiten una comunicación permanente de fluido entre la entrada de fluido principal (100) y la cámara de presión (109) de volumen variable; con ello se logra que los intersticios creados por dichos surcos se mantengan limpios, actuando como filtros, dado que se disponen precisamente en zonas donde los componentes están en movimiento en la operación de obturación parcial, es decir, en la cavidad cilindrica (110) que enfrenta el movimiento del pistón (106) que tiene un sello con labio (104) o con o-ring (105). Mientras que la disposición de surcos de sección variable permite controlar las velocidades del obturador principal, con el propósito de silenciar su funcionamiento y controlar los golpes de ariete.

Una tercera realización del invento es apreciable a través de la Fig. 8, la que muestra una vista ampliada en corte longitudinal de parte de la válvula (1) con la cámara de presión (109) de volumen variable y parte del pistón (106), donde los dispositivos de entrada de fluido de control en este caso se componen de al menos un resalte (1 4) tallado en la cavidad cilindrica (110), el que genera intersticios laterales de entrada permanente de fluido de control en la zona de obturación parcial del sello con labio (104), en contacto con la cavidad cilindrica (110).

La Fig. 9muestra una vista ampliada en corte longitudinal de una cuarta realización del invento, donde se muestra la cámara de presión (109) de volumen variable y parte del pistón (106) que tiene un sello con o-ring (105) en contacto de obturación parcial contra la cavidad cilindrica (1 10); donde dicha cavidad cilindrica (1 10) presenta uno o varios resaltes (1 14) tallados a lo alto de su manto, correspondientes a los dispositivos de entrada de fluido de control.

El funcionamiento y operación de la tercera y cuarta realizaciones del invento, es el mismo que el descrito para la primera y segunda realización, con la diferencia de que en vez de presentar surcos (1 13) practicados en la cavidad cilindrica (110), presenta resaltes (1 14) que generan intersticios laterales de entrada permanente de fluido de control en la zona de contacto de obturación parcial de los sellos con labio (104) o sello con o-ring (105) en contacto con la cavidad cilindrica (1 10). En la Fig. 10 se muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre un resalte (114) tallado en la cavidad cilindrica (110) y el sello con labio (104) o con el sello con o-ring (105) que la enfrenta, sin estar en contacto de obturación. En la Fig. 11 se muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre un resalte (114) tallado en la cavidad cilindrica (110) y el sello con labio (104) o con el sello con o-ring (105) que la enfrenta, en contacto de obturación parcial.

La Fig. 12muestra una vista ampliada y en detalle, donde se muestran tres tipos diferentes de resaltes (114) mostrados en tres vistas cada uno, que pueden ser utilizados en algunas de las realizaciones de la invención, donde los resaltes son de forma recta y un primer tipo (FIG. 12a) es de sección transversal constante y los otros dos (FIG. 12b y 12c) son de sección transversal variable, estando todos ellos dispuestos de manera axial en dicha cavidad cilindrica (110). En la Fig. 13muestra una vista ampliada en corte longitudinal de parte de la válvula (1), donde se muestra la cámara de presión (109) de volumen variable y la cavidad cilindrica (1 10), en este caso el dispositivo de entrada de fluido de control corresponde a uno o varios surcos (115) tallados a lo alto en el sello con labio (104) en la zona de contacto de obturación parcial con la cavidad cilindrica (110). La Fig. 14muestra una vista ampliada en corte longitudinal de una sexta realización del invento, donde se ve la cámara de presión (109) de volumen variable y la cavidad cilindrica (110), también muestra parte del pistón (106) donde el dispositivo de entrada de fluido de control corresponde a uno o varios surcos (1 15) tallados a lo alto en el sello con o-ring (105), en la zona de contacto de obturación parcial con la cavidad cilindrica (110).

El funcionamiento y operación de esta quinta y sexta realización del invento, es el mismo que el descrito para la primera y segunda realización, con la diferencia de que en vez de que los surcos (1 13) estén practicados en la cavidad cilindrica (110), en este caso los surcos (1 15) están practicados en la zona de contacto de obturación parcial de los sellos con labio (104) o con o-ring (105). En la Fig. 15 se muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre un surco (115) tallado en el sello con labio (104) o en el sello con o-ring (105) que enfrenta a la cavidad cilindrica (1 10), sin estar en contacto de obturación. En la Fig. 16 se muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre un surco ( 15) tallado en el sello con labio (104) o en el sello con o-ring (105) que enfrenta a la cavidad cilindrica (110), en contacto de obturación parcial.

En la Fig. 17 muestra una vista ampliada en corte longitudinal de parte de la válvula (1 ), donde se muestra la presencia de un resalte (1 6) tallado a lo alto en el sello con labio (104) solidario con el obturador principal (102), el que genera intersticios laterales de entrada permanente de fluido de control en la zona de contacto de obturación parcial con la cavidad cilindrica (1 10).

La Fig. 18muestra una vista ampliada en corte longitudinal de una octava realización del invento, donde se muestra parte del pistón (106) y la presencia de un resalte (1 16) tallado a lo alto en el sello con o-ring (105), el que genera intersticios laterales de entrada permanente de fluido de control en la zona de contacto de obturación parcial con la cavidad cilindrica (1 10).

El funcionamiento y operación de esta séptima y octava realización del invento es el mismo que el descrito para la tercera y cuarta realización, con la diferencia de que en vez de que los resaltes (114) estén practicados en la cavidad cilindrica (110), en este caso los resaltes (1 16) están practicados en la zona de contacto de obturación parcial de los sellos con labio (104) y con o-ring (105).

En la Fig. 19 se muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre un resalte (1 16) tallado en el sello con labio (104) o en el sello con o-ring (105) que enfrenta a la cavidad cilindrica (110), sin estar en contacto de obturación.

En la Fig. 20 se muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre un resalte (1 16) tallado en el sello con labio (104) o en el sello con o-ring (105) que enfrenta a la cavidad cilindrica (110), en contacto de obturación parcial. Una novena realización de la invención se puede apreciar y describir en conjunto con la Fig. 21 ; en este caso se ve aplicada a otro tipo de válvula (2), la que comprende un pistón cilindrico (206) de manto liso (2061 ), el que se desplaza axialmente en una cavidad preferentemente cilindrica (210). Dicha cavidad cilindrica (210) lleva insertado un sello fijo con labio (1 17) que queda en contacto con el pistón (206) cilindrico. En esta realización los dispositivos de entrada de fluido de control lo constituyen uno o más surcos (1 19) tallados en el manto liso (2061 ) del pistón cilindrico (206), estando el sello fijo con labio (1 17) con su labio dirigido hacia la zona de mayor presión que es la entrada de fluido principal de la válvula (2). Así, los dispositivos de entrada de fluido de control constituidos por los surcos (1 19) están comunicando permanentemente la entrada de fluido principal con la cámara de presión (209) de volumen variable de la válvula (2).

La Fig. 22 muestra una décima realización de la invención, en este caso se ve aplicada a otro tipo de válvula (2), la que comprende un pistón cilindrico (206) de manto liso (2061 ), el que se desplaza axialmente en una cavidad cilindrica (210). Dicha cavidad cilindrica (210) lleva insertado un sello fijo con o-ring (1 18) que queda en contacto de obturación parcial con el pistón (206) cilindrico. En esta realización los dispositivos de entrada de fluido de control lo constituyen uno o más surcos (119) tallados en el manto liso (2061 ) del pistón cilindrico (206). . Así, los dispositivos de entrada de fluido de control constituidos por los surcos (1 19) están comunicando permanentemente la entrada de fluido principal con la cámara de presión (209) de volumen variable de la válvula (2).

En la Fig. 23 se muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre el sello fijo con labio (1 17) o el sello fijo con o-ring (1 18) que enfrenta al manto liso (2061 ) del pistón (206) cilindrico que tiene un surco(1 19) tallado en su superficie, sin estar en contacto de obturación.

En la Fig. 24 se muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre el sello fijo con labio (1 17) o el sello fijo con o-ring (1 18) que enfrenta al manto liso (2061 ) del pistón (206) cilíndricoque tiene un surco(1 19) tallado en su superficie, en contacto de obturación parcial.

La Fig. 25 muestra una vista ampliada frontal y en detalle, donde se muestran seis tipos diferentes de surcos (1 19) que pueden ser utilizados en las diferentes realizaciones de la invención, los tres primeros (FIGS. 25a, 25b, 25c) se disponen en dirección axial en el pistón (206) cilindrico y los segundos (FIGS. 25d, 25e, 25f) en dirección axial angular, donde un primer tipo es de sección transversal constante (FIGS. 25a y 25d) y los restantes son de sección transversal variable (FIGS. 25b, 25c, 25e, 25f).

Una décimo primera realización de la invención se puede apreciar y describir en conjunto con la Fig. 26; en este caso se ve aplicada a otro tipo de válvula (2), la que comprende un pistón cilindrico (206) de manto liso (2061 ), el que se desplaza axialmente en una cavidad preferentemente cilindrica (210). Dicha cavidad cilindrica (210) lleva insertado un sello fijo con labio (117) que queda en contacto con el pistón (206) cilindrico. En esta realización los dispositivos de entrada de fluido de control lo constituyen uno o más resaltes (120) tallados en el manto liso (2061) del pistón cilindrico (206), estando el sello fijo con labio (117) con su labio dirigido hacia la zona de mayor presión que es la entrada de fluido principal de la válvula (2). Así, los dispositivos de entrada de fluido de control constituidos por los resaltes (120) generan intersticios laterales que están comunicando permanentemente la entrada de fluido principal con la cámara de presión (209) de volumen variable de la válvula (2).

La Fig. 27 muestra una décimo segunda realización de la invención; en este caso se ve aplicada a otro tipo de válvula (2), la que comprende un pistón cilindrico (206) de manto liso (2061 ), el que se desplaza axialmente en una cavidad preferentemente cilindrica (210). Dicha cavidad cilindrica (210) lleva insertado un sello fijo con o-ring (1 18) que queda en contacto de obturación parcial con el pistón (206) cilindrico. En esta realización los dispositivos de entrada de fluido de control lo constituyen uno o más resaltes (120) tallados en el manto liso (2061) del pistón cilindrico (206). Así, los dispositivos de entrada de fluido de control constituidos por los resaltes (120) generan intersticios laterales que están comunicando permanentemente la entrada de fluido principal con la cámara de presión (209) de volumen variable de la válvula (2).

En la Fig. 28 se muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre el sello fijo con labio (1 17) o el sello fijo con o-ring (1 18) que enfrenta al manto liso (2061 ) del pistón (206) cilíndricoque tiene un resalte(120) tallado en su superficie, sin estar en contacto de obturación. En la Fig. 29 se muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre el sello fijo con labio (1 17) o el sello fijo con o-ring (118) que enfrenta al manto liso (2061 ) del pistón (206) cilíndricoque tiene un resalte(120) tallado en su superficie, en contacto de obturación parcial. La Fig. 30muestra una vista ampliada frontal y en detalle, donde se ven tres tipos de resaltes (120), mostrados en tres vistas cada uno, los que pueden ser utilizados en las diferentes realizaciones de la invención, donde los resaltes son de forma recta y un primer tipo (FIG. 30a) es de sección transversal constante y los otros dos son de sección transversal variable (FIG. 30b y 30c), estando todos ellos dispuestos de manera axial en el pistón (206) cilindrico.

La Fig. 31 muestra una décimo tercera realización de la invención, en este caso se ve aplicada a otro tipo de válvula (2), la que comprende un pistón cilindrico (206) de manto liso (2061), el que se desplaza axialmente en una cavidad preferentemente cilindrica (210). Dicha cavidad cilindrica (210) lleva insertado un sello fijo con labio (1 17) que queda en contacto con el pistón (206) cilindrico. En esta realización los dispositivos de entrada de fluido de control lo constituyen uno o más surcos (121) tallados en la zona de contacto en el sello fijo con labio (1 17), estando el labio dirigido hacia la zona de mayor presión que es la entrada de fluido principal de la válvula (2). Así, los dispositivos de entrada de fluido de control constituidos por el o los surcos (121) están comunicando permanentemente la entrada de fluido principal con la cámara de presión (209) de volumen variable de la válvula (2).

La Fig. 32 muestra una décimo cuarta realización de la invención, en este caso se ve aplicada a otro tipo de válvula (2), la que comprende un pistón cilindrico (206) de manto liso (2061), el que se desplaza axialmente en una cavidad preferentemente cilindrica (210). Dicha cavidad cilindrica (210) lleva insertado un sello fijo con o-ring (118) que queda en contacto con el pistón (206) cilindrico. En esta realización los dispositivos de entrada de fluido de control lo constituyen uno o más surcos (121 ) tallados en la zona de obturación parcial del sello fijo con o-ring (118). Así, los dispositivos de entrada de fluido de control constituidos por los surcos (121) están comunicando permanentemente la entrada de fluido principal con la cámara de presión (209) de volumen variable de la válvula (2). En la Fig. 33se muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre el sello fijo con labio (117) o el sello fijo con o-ring (118) que enfrenta al manto liso (2061) del pistón (206) cilindrico, donde dichos sellos fijos con labio (117) o con o-ring (118) tienen un surco (121) tallado en su superficie, sin estar en contacto de obturación.

En la Fig. 34muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre el sello fijo con labio (1 17) o el sello fijo con o-ring (118) que enfrenta al manto liso (2061 ) del pistón (206) cilindrico, donde dichos sellos fijos con labio (117) o con o-ring ( 18) tienen un surco (121) tallado en su superficie, en contacto de obturación parcial.

La Fig. 35 muestra una décimo quinta realización de la invención, en este caso se ve aplicada a otro tipo de válvula (2), la que comprende un pistón cilindrico (206) de manto liso (2061), el que se desplaza axialmente en una cavidad preferentemente cilindrica (210). Dicha cavidad cilindrica (210) lleva insertado un sello fijo con labio (1 17) que queda en contacto con el pistón (206) cilindrico. En esta realización los dispositivos de entrada de fluido de control lo constituyen uno o más resaltes (122) tallados en la zona de contacto el sello fijo con labio (117), estando el sello fijo con labio

( 17) con su labio dirigido hacia la zona de mayor presión que es la entrada de fluido principal de la válvula (2). Así, los dispositivos de entrada de fluido de control constituidos por los resaltes (122) están comunicando permanentemente la entrada de fluido principal con la cámara de presión (209) de volumen variable de la válvula (2).

La Fig. 36 muestra una décimo sexta realización de la invención, en este caso se ve aplicada a otro tipo de válvula (2), la que comprende un pistón cilindrico (206) de manto liso (2061), el que se desplaza axialmente en una cavidad preferentemente cilindrica (210). Dicha cavidad cilindrica (210) lleva insertado un sello fijo con o-ring

(1 18) que queda en contacto con el pistón (206) cilindrico. En esta realización los dispositivos de entrada de fluido de control lo constituyen uno o más resaltes (122) tallados en la zona de obturación parcial del sello fijo con o-ring (118). Así, los dispositivos de entrada de fluido de control constituidos por los resaltes (122) están comunicando permanentemente la entrada de fluido principal con la cámara de presión (209) de volumen variable de la válvula (2). En la Fig. 37 se muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre el sello fijo con labio (1 17) o el sello fijo con o-ring (1 18) que enfrenta al manto liso (2061 ) del pistón (206) , donde los sellos fijos (1 17), (1 18) tienen un resalte(122) tallado en su superficie, sin estar en contacto de obturación. En la Fig. 38 se muestra una vista ampliada en detalle y en corte transversal de la zona de contacto entre el sello fijo con labio (1 17) o el sello fijo con o-ring (1 18) que enfrenta al manto liso (2061 ) del pistón (206) , donde los sellos fijos (1 17), (1 18) tienen un resalte(122) tallado en su superficie, en contacto de obturación parcial.

En otra realización de la invención, mostrada en las Fig. 39-40 y que correspondería a la décimo séptima realización, se aprecia una válvula (3) que comprende los mismos elementos de la primera válvula descrita, tiene una entrada de fluido principal (300) y una salida de fluido principal (301 ). La entrada de fluido principal (300) está dotada de un asiento de obturador principal (307), sobre el que ajusta un obturador principal (302) con sello de pistón con labio (304) de obturación permanente, que se encuentra fijo a un pistón (306), un vástago de comando (336) que atraviesa en el eje central de simetría al pistón (306) en condición flotante, susceptible de desplazarse en dirección perpendicular al plano de obturación, lo que se definirá como "dirección axial".

El vástago de comando (336) dispone de sello de obturación (337) entre éste y el cuerpo de la válvula (3), que independizan el interior de la válvula del exterior, permitiendo el accionamiento del vástago de comando (336) desde el exterior; un obturador secundario (303) en el extremo superior de dicho vástago de comando (336), una fuerza de restitución aportada en este caso por un resorte de restitución (338), el que restituye la posición de cierre permanente de la válvula principal (3). Una cavidad cilindrica (310) dentro de la cual se desplaza axialmente el pistón

(306) en condición de obturación parcial entre la entrada de fluido principal (300) y la cámara de presión de volumen variable (309), con sello de pistón con labio (304) de obturación permanente, donde el labio (304) se encuentra dirigido hacia la zona de mayor presión que es la entrada de fluido principal (300) a la cavidad cilindrica (310) y donde la zona de obturación del obturador principal (302) con sello de pistón con labio (304) de obturación permanente, tiene un recorrido "A"-"B" en la cavidad cilindrica (310) de válvula totalmente cerrada "A" a válvula totalmente abierta "B". Un tope de arrastre inferior (339) fijo al vástago de comando (336) permite abrir el obturador secundario (303) y luego operar al obturador principal (302) de la válvula en el caso de bajas presiones del fluido principal operado, logrando vencer las fuerzas de roce de los sellos que se oponen al movimiento del pistón (306), permitiendo operar la válvula principal a partir de presión manométrica cero del fluido operado.

La diferencia con las otras realizaciones es que en este caso el dispositivo de entrada de fluido de control consiste en un vástago comunicante (400) preferentemente cilindrico, flotante o fijo en relación a la válvula (3), el que tiene uno o más surcos (413) tallados en su superficie, y que se dispone atravesando el pistón (306) perpendicularmente, donde dichos surcos (413) comunican permanentemente la entrada de fluido principal (300) con la cámara de presión de volumen variable (309) de la válvula, con un caudal total de entrada de fluido de control inferior al caudal de salida de fluido de control, comandado por una válvula secundaria (346) que permite el paso de fluido desde la cámara de presión de volumen variable (309) a través de una entrada (311 ) y una salida (312) de fluido de control aguas abajo. Donde dicha válvula (3) cuenta con topes laterales (340) en el fondo de la cavidad cilindrica (310) que impiden el desplazamiento lateral de dicho vástago comunicante (400) y donde los surcos (413) de dicho vástago comunicante, comunican permanentemente la entrada de fluido principal (300) con la cámara de presión de volumen variable (309), en una extensión superior a la posición "A" de válvula principal totalmente cerrada a una posición "B" de válvula principal totalmente abierta.

Como mejor se puede apreciar en la Fig.40, el vástago comunicante (400) con uno o más surcos (413), atraviesa el pistón (306), el que a su vez cuenta con un obturador principal (302) con sello de pistón con labio (304) de obturación permanente y donde el eje de simetría de dicho vástago comunicante (400) es axial y paralelo al eje central de la válvula, permitiendo desplazarse a dicho pistón (306) en condición de obturación parcial sobre dicho vástago comunicante (400) a través de un sello de vástago con labio (342) tallado en la zona elástica del obturador principal (302) o tallado en la zona elástica de un sello de pistón con diafragma (360) (Fig.44), donde dicho sello de vástago con labio (342) se encuentra dirigido hacia la zona de mayor presión que es la entrada de fluido principal (300) y donde el vástago comunicante (400) es guiado axialmente por una zona rígida (341) en el pistón (306) en el caso de ser un vástago comunicante en condición flotante. La Fig. 41 muestra un vástago comunicante (400)con dos surcos (413) axiales de sección transversal constante, acompañado de una vista en corte transversal del mismo.

La Fig. 42 muestra un vástago comunicante (400) con dos surcos (4 3) axiales de sección transversal variable, acompañado de una vista en corte transversal del mismo.

La Fig. 43 muestra un vástago comunicante (400) con dos surcos (413) axiales angulares de sección transversal constante, acompañado de una vista en corte transversal del mismo.

Los surcos (413) tallados en los vástagos comunicantes (400) pueden ser axiales o axiales angulares, de sección de paso transversal constante o variable y deben cubrir una longitud superior al tramo "A"-"B" de válvula totalmente cerrada "A", a válvula totalmente abierta "B".

La Fig. 44 muestra la décimo séptima realización del invento aplicada a un pistón (306) con sello de pistón con diafragma (360) de obturación permanente y en la Fig. 45 se ve aplicada a un pistón (306) con sello de pistón con o-ring (305) de obturación permanente, donde el pistón (306) presenta un sello de vástago con labio (342) que enfrentan y rodean los surcos (413) del vástago comunicante (400).

Se ha descrito la invención destacando diez y siete realizaciones preferentes, que pueden ser aplicadas a cualquier válvula que trabaje con presión diferencial y con transferencias de entrada y salida de fluido de control, donde la entrada de fluido principal a la válvula, es perimetral a la salida de fluido principal, que controla el obturador principal de la válvula, que es en el centro de dicha válvula, independiente del tipo de comando externo directo o indirecto, tipos de entrada y salida del fluido principal desde la válvula según su diseño, es necesario destacar que en todas estas realizaciones las válvulas secundarias de salida de fluido de control, se muestran ubicadas en el obturador principal, comandadas por vástagos inferiores desde el exterior, sin embargo, las mismas válvulas secundarias, pueden ser comandadas con vástagos de comando ubicados en el extremo superior de la válvula Fig. 49 y pueden ser comandadas por distintos medios como los indicados para las otras realizaciones, la invención también, puede ser aplicada en su totalidad a otras válvulas principales donde las válvulas secundarias de salida de fluido de control tienen otras disposiciones como se muestra en las Figs. 46-47 y 48, donde dichas válvulas secundarias de descarga de fluido de control, pueden tener distintas configuraciones, pueden tener distintas ubicaciones y pueden ser comandadas por distintos medios directos o indirectos como los indicados para las otras realizaciones.

La Fig. 46 muestra una vista esquemática en elevación en corte de una aplicación de la invención, a una válvula (4) similar a la de la primera realización, en este caso la válvula secundaria (446), descarga el fluido de control desde la cámara de presión (409) aguas abajo por un ducto (461 ) interior de la válvula principal (4), en este caso, el pistón (406) del obturador principal es compacto (sin perforación de salida de fluido de control), esta solución puede ser aplicada a todas las realizaciones del invento con entradas de fluido de control auto limpiantes, en cuanto al tipo de válvulas secundarias (446) a usar en estos casos, preferentemente serían pequeñas válvulas solenoides o pequeñas válvulas de paso actuadas desde el exterior por distintos medios directos o indirectos.

La Fig. 47 muestra una vista esquemática en elevación en corte de una aplicación de la invención, a una válvula (5) similar a la de la primera realización, en este caso la válvula secundaria (546) se ubica en el exterior de la válvula principal (5), descargando el fluido de control desde la cámara de presión (509) aguas abajo de la válvula principal (5), por un ducto (561) que descarga el fluido de control aguas abajo de la válvula principal (5), en este caso, el pistón (506) del obturador principal es compacto (sin perforación de salida de fluido de control), esta solución puede ser aplicada a todas las realizaciones del invento con entradas de fluido de control auto limpiantes, en cuanto al tipo de válvulas secundarias (546) a usar en estos casos, preferentemente serían pequeñas válvulas solenoides o pequeñas válvulas de paso actuadas desde el exterior por distintos medios directos o indirectos. La Fig. 48 muestra una vista esquemática en elevación en corte de una aplicación de la invención, a una válvula (6) similar a la de la primera realización, en este caso la válvula secundaria (646) se ubica en el exterior de la válvula principal, descargando el fluido de control desde la cámara de presión (609) al exterior de la válvula principal (6), en este caso, el pistón (606) del obturador principal es compacto (sin perforación de salida de fluido de control), esta solución puede ser aplicada a todas las realizaciones del invento con entradas de fluido de control auto limpiantes, en cuanto al tipo de válvulas secundarias (646) a usar en estos casos, preferentemente serían pequeñas válvulas solenoides o pequeñas válvulas de paso actuadas desde el exterior por distintos medios directos o indirectos.

La Fig. 49 muestra una vista esquemática en elevación en corte de una aplicación de la invención, a una válvula (7) similar a la de la primera realización, en este caso la válvula secundaria (746), descarga el fluido de control desde la cámara de presión (709) aguas abajo por el centro del pistón (706) y obturador principal (702), dicha válvula secundaria (746), es comandada por un vástago superior (736), con sello de obturación a su salida exterior (737), las válvulas secundarias pueden ser comandadas por distintos medios directos o indirectos como solenoides u otros como los indicados al inicio de la presente memoria descriptiva.

En todos los casos descritos las entradas permanentes de fluido de control, permiten comunicar permanentemente la entrada de fluido principal con la cámara de presión de volumen variable en una extensión que excede el recorrido "A"-"B" en ambos sentidos de válvula principal totalmente cerrada "A" a válvula totalmente abierta "B".

En relación a los dispositivos de entrada de fluido de control basados en resaltes axiales Figs. 12 y 30, es factible tener resaltes axiales angulares similares en su inclinación a los mostrados en las Fig. 7 (7d-7e y 7f) y Fig.25 (25d-25e y 25f) para el caso de surcos axiales angulares, dichos resaltes axiales angulares, deben ser de baja altura ya que mayores alturas producen un mayor requerimiento de de energía de operación y provocarían un desgaste prematuro de los componentes recíprocos en movimiento.

Los obturadores principales y sellos con labio pueden ser integrales o separados.

Los pistones pueden estar constituidos por elementos rígidos, semirrígidos, elastoméricos o combinación de ellos, en el caso de realizaciones de pequeño tamaño, el pistón integral puede ser totalmente elastomérico conteniendo al obturador principal, sello con labio o sello con o-ring y asiento de válvula secundaria elastomérico o válvula secundaria con asiento rígido insertado.

Los sellos de pistón con labio, sellos de pistón con o-ring o sellos de pistón con diafragma de la realización diecisiete son obturadores permanentes. 00028

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En las distintas realizaciones, los distintos tipos de entrada de fluido de control, pueden dar origen a distintas soluciones como:

1. El caudal requerido para una entrada de fluido de control, puede ser dividido en varias entradas de fluido de control continuas del mismo tipo (surcos o resaltes), que satisfagan dicho caudal requerido, en una extensión superior a la posición "A" de válvula principal totalmente cerrada a una posición "B" de válvula principal totalmente abierta.

2. El caudal requerido para una entrada de fluido de control, puede ser dividido en varias entradas de fluido de control continuas de distinto tipo (surcos y resaltes), que satisfagan dicho caudal requerido en una extensión superior a la posición "A" de válvula principal totalmente cerrada a una posición "B" de válvula principal totalmente abierta.

3. En realizaciones de mayor tamaño, el caudal requerido para una entrada de fluido de control, puede ser dividido en varias entradas de fluido de control continuas o discontinuas pero complementarias de distinto tipo (surcos y/o resaltes) que satisfagan dicho caudal requerido en una extensión superior a la posición "A" de válvula principal totalmente cerrada a una posición "B" de válvula principal totalmente abierta.

En el caso de vástagos comunicantes (400) fijos al cuerpo de la válvula principal, la zona rígida (341 ) de guía axial no es necesaria. Se debe tener presente en el análisis de la presente invención, que al tener surcos cercanos tallados de forma paralela, entre ellos se generan resaltes, lo anterior puede apreciarse en forma clara en el caso de los vástagos con surco.

Otros aspectos destacables de la invención, son:

1. La entrada de fluido de control, por admitir caudales variables de entrada de fluido de control, permite (en el caso de válvulas de mayor tamaño) controlar parámetros tan importantes como el golpe de ariete, velocidad de abertura y cierre de la válvula principal y energía requerida para su operación.

2. En el caso de válvulas asociadas a un pistón con sello, la vida útil es mayor que las válvulas con diafragma (expuestas a fatiga por flexión) y las regulaciones de caudal (en el caso de requerirse) son más precisos y estables. 3. Por requerir menor mantención, debido a su sistema auto limpiante, esta válvula ya sea en versiones abierto cerrado (on/off) o válvulas reguladoras de caudal, en su período de vida útil, pueden significar un menor costo que en algunos casos puede representar aproximadamente el valor de 5 o más válvulas. 4. Dada la baja energía requerida para la operación de la válvula, aparte de otros interesantes desarrollos, se pueden lograr interesantes productos de grifería sanitaria que permiten el máximo ahorro de agua, ahorro de energéticos, asepsia y máxima comodidad y rapidez de operación, logrando accionar la válvula con presión neumática usando aire a presión atmosférica. 5. En el caso de válvulas reguladoras de caudal, cuando se usan sellos de obturación con labio u o-ring, es factible tener mayores carreras "A"-"B" con el propósito de lograr regulaciones de caudal más finas.

6. La invención permite introducir esta nueva tecnología, en la gran mayoría de las válvulas actualmente existentes y en nuevos diseños, aportando grandes beneficios.

7. Dada su simplicidad, se pueden lograr dispositivos de menor tamaño, menor cantidad de piezas, fácil armado, mayor eficiencia, reducido costo de fabricación y notable menor costo de mantención.